4-轮胎压力监测系统

《4-轮胎压力监测系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、摘要轮胎压力监测系统（TirePressureMonitoringSystem,TPMS）是车辆安全行驶的重要保障之一，在汽车电子技术高速发展和对汽车安全性能要求更高的前提下，对TPMS系统的研究和设计具冇广泛的应用前景，并能带来良好的经济效益和社会效益。论文深入分析了TPMS技术的研究现状和发展趋势，并对比了间接式TPMS和直接冇源式TPMS的优缺点。选择直接冇源式TPMS作为本文的研究目标，利用嵌入轮胎中的传感器检测轮胎的压力、温度以及供电电池的电压等参数，并通过无线射频方式发射到安装在驾驶室的监视器上。监视器实时显示各轮胎参数，在出现杲常时及时发出和关告警

2、信息。论文针对直接有源式TPMS技术实现的主要难点问题，包括系统预警的准确性和可靠性、检测传感器模块的低功耗性能等，开展了以下工作：1）对RF发射部分进行详细设计，包括发射天线的匹配网络、无线通信协议以及RF发射管理机制等；2）捉出改进的基于多传感器融合技术的预警算法，冇效捉高系统预警的正确性，避免告警信号的漏报和谋报；3）分析TPMS应用的电磁环境，在电磁兼容性设计层面上，阐述了系统的软駛件设计方案；4）在选择极低功耗检测传感器等器件的基础上，选择更适合应用环境的锂亚供电电池，并采取良好的电源管理机制；5）充分考虑TPMS与其他车载设备Z间的信息共享问题，进行

3、基于CAN总线的联机通信设计。测试表明，所设计的直接有源式TPMS系统有效地提高了检测精度和预警的准确率，较好地达到了预期设计目的。关键词：TPMS,无线通信，电磁兼容，预警算法，CAN摘要I目录II第1章绪论11.1导言I1.2TPMS研究现状1第2章TPMS原理及方案设计32」TPMS工作原理32.2系统整体方案设计32.2.1系统设计要求32.2.2系统方案论证与设计52.3本章小结7第3章轮胎参数检测与发射模块的硬件设计83.1轮胎参数检测模块设计83.2系统低功耗设计93.3无线发射单元设计103.3.1天线匹配网络及设计113.3.2无线通信协议设计

4、163.4TPMS检测发射模块的安装193.5本章小结20第4章中央接收与处理模块的硬件设计214.1屮央接收与处理模块总体设计214.2核心微控制器及RF接收单元设计214.3差错检测技术设计254.4人机接口硬件设计264.5联机通信单元设计284.5.1与ECU通信设计284.5.2车轮行驶状态信息共享设计294.5.3USB通信接口设计304.6看门狗与存储电路设计314.7TPMS轮胎定位技术324.8本章小结33第5章系统软件设计345.1轮胎参数检测与发送程序设计345.2中央接收与处理模块程序设计365.3联机通信单元程序设计385.3」CAN通

5、信程序设计385.3.2车轮状态检测程序设计-405.3.3USB通信程序设计415.4HMI程序设计425.5木章小结4344参考文献第1章绪论1.1导言未来数年内，安全性一直是推动轮胎压力监控系统(TPMS)发展的主要动力，因为许多交通事故的发生都与轮胎的缺陷有关，因此，TPMS冇累成为发展最快的汽车电子应用。TPMS是汽车轮胎压力监视系统主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全，是驾车者、乘车人的生命安全保障预警系统。TPMS的出來及市场TPMS是汽车轮胎压力监视系统“TirePressureMonito

6、ringSystem"的英文缩写，主要用于在汽车行驶吋实吋的对轮胎气压进行自动监测，对轮胎漏气和低气压进行报警，以保障行车安全，是驾车者、乘车人的生命安全保障预警系统。1.2TPMS研究现状在汽车的高速行驶过程屮，轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的，也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计，在高速公路上发生的交通事故有70%-80%是由于爆胎引起的。怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重耍课题。据冇关专家的分析，保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。而TPMS汽车胎压监视系统毫无疑问将是理想的工具。凡世通(Firestone)轮胎的质量问题

7、，造成了超过T人的伤亡，此事引起了业界和美国政府的高度关注，普利斯通/凡世通公司曾被迫一次收冋650万只轮胎。据美国汽车工程师学会最近的调查，美国每年有26万交通事故是由于轮胎气压低或渗漏造成的，另外，每年75%的轮胎故障是由于轮胎渗漏或充气不足引起的。由于每年造成的经济损失巨大，美国政府要求汽车制造商加速发展TPMS系统，以求减少轮胎事故的发生。因此，在2000年美国国会通过了TREAD法案。TREAD法案的要求之一是到2007年，所有在美国销售的汽车都必须安装轮胎压力监视系统。2000年11刀1日美国总统克林顿签署批准了国会关于修改联邦运输法的提案，要求20

8、03年后所冇的新车都需把